安培力
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一、知识清单
1. 安培力的大小
安培力常用公式F=BIL,要求两两垂直,应用时要满足:
(1)B与L垂直;
(2)L是有效长度,即垂直磁感应强度方向的长度。
如弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度(如图所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端。因为任意形状的闭合线圈,其有效长度为零,所以闭合线圈通电后在匀强磁场中,受到的安培力的矢量和为零。
2. 安培力的方向
(1)左手定则:伸开左手,让拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
(2)两平行的通电直导线间的安培力:同向电流互相吸引,异向电流互相排斥。
3. 两种电路连接方式所受安培力的区别
F=BI1L+BI2L=BIL F=0
4. 侧视图的画法
侧视面:从垂直于直导线的一侧平视所看到的平面。此时,金属棒用圆代替,电流方向用“×”或“·”表示。
5. 安培力做功的特点和实质:
(1)安培力做功与路径有关,不像重力、电场力做功与路径无关。
(2)安培力做功可起到能量转化的作用。a.安培力做正功:将电能转化为通电导线的动能或其他形式的能;b.安培力做负功:将其他形式的能转化为电能后储存起来或转化为其他形式的能。
二、例题精讲
6. 如图1所示,装有导电液的玻璃器皿放在上端为S极的蹄形磁铁的磁场中,器皿中心的圆柱形电极与电源负极相连,内壁边缘的圆环形电极与电源正极相连.电流方向与液体旋转方向(从上往下看)分别是( )
A.由边缘流向中心、顺时针旋转
B.由边缘流向中心、逆时针旋转
C.由中心流向边缘、顺时针旋转
D.由中心流向边缘、逆时针旋转